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編譯：毅航、JonyKai、小魚
無論你是從敵後戰線發送報文或在貓咪圖片裡隱藏信息，用密文傳遞秘密信息已經有數個世紀的歷史了。
本文介紹了一些最令人驚歎的密碼，跟著文摘菌一起來漲知識吧。
提示：文末有彩蛋哦！
在Mark Frary的新書《密碼破譯》（De/Cipher）中，介紹了歷史上50個最有趣的密碼和它們的破譯者，包括從古希臘人到布萊切利公園的密碼專家。
Mark Faray展示了這些密碼的原理以及破譯方法。但怎樣的密碼才能算有趣呢？下面是Mark Faray心目中的十佳密碼。
De/Cipher:史上最有趣的密碼及破譯方法
斐斯托斯圓盤
斐斯托斯圓盤複製品
1908年，意大利考古學家Luigi Pernier在克里特島南部的米諾斯宮殿裡發現了一個黏土質地的小圓盤，上面刻滿了螺旋排列的未知符號。
斐斯托斯圓盤上包含了由45種不同符號表示的242個印記。這些印記是象形文字，它們代表了很多主題，包括人形、孩童、武器、鳥和植物。這些印記格外獨特，且細節飽滿。
一些學者認為這個圓盤是一種天文日曆，還有一些人認為它來自傳說中的沉淪之城亞特蘭蒂斯。
對於圓盤上的印記到底是哪種語言還存在很大的爭論。圓盤上的印記過少且尚未發現相同符號的其他文字材料，因此不太可能對它的真實含義達成共識。
伏尼契手稿
世界上最神秘的書
1912年，波蘭裔的古籍商Wilfrid Michael Voynich從意大利的一個耶穌派學院那裡買了30本書，其中包括了一本寫於15世紀的牛皮紙手抄本，也就是現在的伏尼契手稿。
240頁的手稿中包括了17萬個獨特的符號和字跡，幾乎每一頁上都有植物插圖和天體圖的圖釋，此外，還有一些罕見的裸體女子微型畫，且大多數女子腹部隆起。
美國頂尖的密碼破解專家William Friedman嘗試破解伏尼契手稿但以失敗告終。
2014年，貝德福德大學的Stephen Bax教授聲稱成功破譯部分手稿。他通過分析中世紀的草藥書籍，破解出一些符號的可能含義。
2017年ACL大會上，阿爾伯塔大學的團隊發表論文稱，AI算法破解出手稿是用加密的希伯來語寫成，且計算機科學家正與古希伯來語學家合作解讀手稿內容。
Ave Maria 密碼
Polygraphia：密碼學方面的第一本印刷著作
德國修道院院長約翰尼斯·特里特米烏斯（Johannes Trithemius）是密碼學方面的第一本印刷著作《Polygraphia》的作者。但是很多人認為，他的神秘著作《隱寫術》（Steganographia）表明他在使用鬼魂進行長距離通信，也因此被迫離職。
約翰尼斯·特里特米烏斯最著名的密碼是Ave Maria密碼，他的書《Polygraphia》中包含了384列的字母密碼對照表，每個字母對應的密碼如上圖所示。
如果你要將單詞“monk”譯成密碼，利用上面的密碼錶，你會得到etenus gloriosus mansionem immortalem。
接收者用同樣的密碼錶來解碼。這樣截獲報文的人只能看到一長串看起來像是祈禱文的拉丁字母，而不會起疑心。
維吉尼亞密碼
16世紀時，意大利密碼學家Giovan Battista Bellaso 意識到使用多種字母表加密信息的威力，便開始使用下圖所示的字母表進行加密：
由吉奧萬·巴蒂斯塔·貝拉索（Giovan Battista Bellaso）提出，但後來被誤認為是布萊斯·德·維吉尼亞所發明，因而現在被稱為維吉尼亞密碼。
為了使用這套密碼系統，你需要知道發送者和接收者之間協定好的關鍵詞。如下圖所示，選擇某一關鍵詞並重復至明文的長度得到密鑰，如明文長度為20，關鍵詞為ROMVLVS，密鑰為ROMVLVSROMVLVSROMVLV。
注意：u和v、i和j是可以互換的，而且字母表中沒有K
對於明文的第一個字母a，對應密鑰的第一個字母R，於是選擇字母表中R行（藍色方框）中a下方的字母得到密文的第一個字母Q。類似地，明文第二個字母為u，在表格中使用對應的O行進行加密，得到密文第二個字母M。
以此類推，可以得到編碼後的密文：QMUNMTCPIILALQSDAYM。值得注意的是，明文中不同的字母經過編碼後，可能變成相同的密文字母——這是迷惑截獲報文者的一種好方法。
用來加密解密的維吉尼亞表格
Dorabella密碼
愛德華·埃爾加（Edward Elgar）留下的Dorabella密碼
在1897年七月，作曲家愛德華·埃爾加（Edward Elgar）爵士受邀去拜訪牧師Alfred Penny一家。之後，埃爾加給牧師一家寫了感謝箋，並在其中附帶了一張寫給牧師23歲女兒多拉小姐（MissDoraPenny）的秘密便條。
這張便條包含87個字符，每個字符由一串相連的半圓組成，分別指向八個不同的方向。
多拉本人一直沒能讀懂這封信。有趣的是，愛德華•埃爾加創作了一首以多拉的名字命名的變奏曲《謎語變奏曲：第十變奏Dorabella》（Enigma Variations：Variation X “Dorabella”），為破譯密碼提供了可能的線索。
一些密碼專家認為這份密碼中的字符並不是文字，而是音樂片段。字符的方向表示音符，半圓的數量則代表了音符的平調、降調和升調。
夏洛克密碼
阿瑟·柯南·道爾（Arthur Conan Doyle）爵士是個密碼迷，而且他用密碼作為《福爾摩斯之小舞人探案》（The Adventure of the Dancing Men）的主要情節手法。
在這個故事中，諾福克領主Hilton Cubitt和他的美國新妻Elsie收到了一些奇怪的消息。
消息內容是一些四肢朝向不同方向並舉著旗子的小舞人。這些消息讓Elsie感到不安，Cubitt決定向貝克街的偵探尋求幫助。
夏洛克發現消息是用簡單的置換密碼進行編碼的，每個字符都對應一種小舞人。
他使用了頻率分析法來破譯消息。在英語中，最常見的字母是E、T、A、O、I、N、S、H、R、D、L，所以分析小舞人出現的頻率就能找到對應的字母，從而破譯出消息的含義。
夏洛克發現其中一條消息為ELSIE PREPARE TO MEET THY GOD（ELSIE準備迎接你的上帝）後，就立刻趕往諾福克。
在夏洛克趕到之前，Cubitt就已經被射殺。但是，夏洛克指認出兇手就是住在附近的農民Abe Slaney。原來，AbeSlaney是前芝加哥匪幫成員，而Elsie在美國時曾與他發生過情感糾葛。
說巧克陶密碼的人
接受電訊訓練的巧克陶族士兵
一戰期間，正在法國西部前線作戰的美國第36步兵師，必須依靠電話進行通訊。然而，美軍確信其傳達的消息正被德軍竊聽。
在第36步兵師，有一支由巧克陶人組成的部隊。巧克陶人會說26種不同的方言，但大部分方言沒有文字記錄。因此，他們就被派去傳送營隊之間的消息，德國人突然發現他們監聽到的都是難以理解的語言。
有趣的是，一些常見的軍事術語在巧克陶方言裡並沒有對應的詞彙。於是，他們用“大槍”代表“火炮”，用“射得快的小槍”代表“機槍”。
SOE密碼
在二戰期間，英國特別行動執行處（Special Operations Executive，SOE）在同敵後特工通信時，使用的是基於詩歌進行加密的報文。
報文加密的第一步是從詩歌中選五個單詞，並把這些字母寫在表格的頂行。比如從莎士比亞的“Shall I compare thee to a Summer’s day? Thou art more lovely and more temperate”選擇compare，day，lovely，more，temperate這五個單詞。
然後按照字母表開始編號，從a開始，在表格找第一次出現的a，在對應位置下面標記數字1，第二次出現的a標記為2，以此類推，對b進行編號，如果沒有字母b就對c編號，重複上述過程直到所有字母都有對應的編號。然後，把消息裡的字母逐一填在下面的表格中，如果消息太短就用xs代替。
對照表格，找到數字1下面對應的LEI，再找數字2對應的STS，重複這個步驟，獲得密文：LEI STS IAO TAM IOD BSN ERE LRD CII。要想破譯密文，只需找到原始詩歌，把密文按照詩歌裡字母的順序重新插回去即可。
貓咪表情密碼
可愛的貓咪表情也許並不像看起來的那樣單純——因為其中可能藏有秘密消息。
隱寫術曾是一項古老的技術。如今人們利用隱寫術，把信息隱藏在數字照片的顏色中。
24位的RGB圖片編碼系統能辨別出上百萬種不同的色度。該系統用8位二進制數字來表示紅、綠、藍三種基色分量在每個像素點中的基色強度。基色強度從無色（00000000）到全色（11111111）之間變化。
人眼無法察覺到色度上的細微差別，比如11111110和11111111，這樣我們通過改變表示色度的二進制數字最右邊的位數來隱藏信息。
每個像素有3位二進制數字（紅、綠、藍）可供操作，而一張5平方釐米大小的網頁圖片就包含超過2萬個像素點，因此如果接收者知道如何提取信息的話，你可以一張圖片中隱藏一段文本信息，甚至隱藏另一張完整的圖片。
量子密碼學
利用量子理論進行加密可能是密碼學中的終極方法。一種方案是利用光子的極化來加密信息。
光的極化有兩種方式：一種是光子沿水平或垂直方向振動（稱為線態偏振），另一種是光子沿對角線方向振動。我們可以利用光的極化來代表二進制的0和1。
比如，在水平偏振態中，水平方向的振動（—）可以代表0而垂直方向的振動（|）代表1，又或者，偏向左邊的對角振動（\）代表0而偏向右邊的對角振動（/）代表1。
實際操作中，發送者和接收者要事先約定好使用哪種極化方案。只有使用正確的探測器，你才能得到正確的二進制信息。
讓我們來看看量子加密是如何實現的。Alice給Bob發送了一條簡短（只有6位光子）的信息，並利用隨機極化對信息進行了編碼，如下圖所示。
X代表對角振動，+代表線態振動
之後，Bob測量了他所接收到的光子的極化信息。他隨機轉換探測器的極化方式，這使得他時而能理解Alice發的消息，時而不能。
Bob的隨機極化方式正確解碼了第1、4、6個光子，但是Bob並不知情。他只需要和Alice打個電話，確認她對每個光子使用了何種極化方式，而不需要交流具體的消息內容。
隨後，Bob就知道他正確解碼了第1、4、6個光子。這樣Bob和Alice就可以用這三個光子作為通訊雙方的密鑰，其可靠性由物理法則來保證——這也就是量子密匙分發的原理。
最後，文摘菌也用文中的一種加密方式製作了一條秘密信息，你能解出來嗎？
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